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2020年1月29日，《Nature》发表了一份评论性文章，针对2019年肠道菌群研究的亮点，进行了汇总。 亮点一：肠道与精神健康的联系 强大阵容的队列研究（1000例人群），巩固了肠道微生物群落与心理健康之间的联系。 该研究团队最初在一项肠道菌群项目的参与者中寻找微生物菌群、抑郁症和生活质量之间的联系。 在此研究队列中，研究小组发现：两种细菌与参与者自述高质量生活的调研结果呈现正相关，而第三种细菌在自诉低质量生活的大部分人群中最为丰富。 后续分析将人群根据四种类型的微生物菌群进行归类，发现抑郁症患者常属于总体微生物丰度较低的一类。 根据已发表的肠道细菌代谢途径的遗传特征，研究团队给出大约50种肠道微生物产生神经活性代谢物的途径。在这些途径中，研究团队发现了生活质量的提高与肠道中存在产生神经递质多巴胺代谢物的细菌有关。 该项研究为未来探索微生物菌群是否会影响心理健康提供了假设，如果的确会产生影响，那是否是通过改变多巴胺信号来实现。 亮点二：粪便移植的关键点 一项溃疡性结肠炎粪菌移植（FMT）标志性临床试验的随访分析，可能已经确定了有助于治疗这种炎症性肠病的细菌种类。 在2017年的一项试验中，27%的溃疡性结肠炎患者在接受FMT治疗后进入完全缓解期——这是成功的，但只是部分缓解。 近期，澳大利亚悉尼新南威尔士大学（University of New South Wales）的纳迪姆·卡库什（Nadeem Kaakoush）和他的同事叙述了详细的分析，这些分析将病情缓解与受者治疗前后的肠道菌群特征以及供体粪菌组成联系起来。 在FMT前后，病情缓解的患者总体微生物菌群多样性更高。但在治疗后，病情缓解与两种细菌的富集有关：Eubacterium hallii 和 Roseburia inulinivorans。这些微生物被认为能促进短链脂肪酸（SCFA）的产生和淀粉的分解。事实上，处于缓解期的人群内脏中SCFA的生成量增加了。 治疗成功的可能性也与供体粪便中的细菌组成有关。如果粪便中有高水平的类杆菌，则病情缓解的可能性更大，而链球菌在没有引起病情缓解的样本中更为常见。 这一结果可使溃疡性结肠炎的FMT供体和受体的合理选择成为可能，并使医生有可能使用特定的细菌菌株来增强反应或治疗溃疡性结肠炎。 亮点三：微生物促进代谢健康 根据一项临床试验，每天按剂量服用阿克曼斯菌（Akkermansia muciniphila）可能治疗代谢综合征。代谢综合征以肥胖、高血压、血糖、脂肪和胆固醇升高为特征的疾病，且易患2型糖尿病和严重心血管疾病。阿克曼斯菌在苗条身材人群中肠道中含量较高，随着肥胖其丰度降低。在一项原理验证试验中，比利时研究人员给胰岛素抵抗、超重或肥胖的人群，持续三个月，每日给予活的或巴氏杀菌的阿克曼斯菌制剂或安慰剂。 活菌和巴氏杀菌均获得有益效果。特别是巴氏杀菌的阿克曼斯菌降低了循环胰岛素和总胆固醇水平，降低了胰岛素抵抗。这些微生物还降低了白细胞数量，这表明总体炎症减轻。目前尚不清楚为什么死细菌更有效，但结果表明，细菌的代谢产物或细胞壁碎片可能具有治疗活性。 比利时鲁汶天主教大学的帕特里斯·卡尼和他的团队指出，这项研究规模不大，每组仅10人左右，腹部脂肪和BMI都没有减少。他们现在正在研究单个分子在老鼠身上的作用，并计划在人类身上进行更大规模的巴氏杀菌阿克曼斯菌制剂试验。 亮点四：细菌对疾病发生途径的影响 对肠道菌群与特定疾病之间关系的调查研究往往存在一个因果关系问题：目前尚不清楚改变的菌群是否导致了疾病的发生，也不清楚疾病是否改变了微生物的集聚。 但是由荷兰格罗宁根大学的Serena Sanna和Cisca Wijmenga以及英国牛津大学的Mark McCarthy领导的一个研究小组，已经用一种叫做孟德尔随机化的分析方法解决了这个问题。该方法中，基因变异被当作基因交换且定义为实验组，用于说明微生物群可引起代谢功能障碍。研究小组还提出了一种发生这种现象的机制：微生物产生短链脂肪酸（SCFAs）的变化。 荷兰千人代谢健康专项研究表面，代谢健康与某些特定细菌的存在和细菌代谢途径有关。值得注意的是，粪便中丁酸盐（肠道微生物产生的一种SCFA）含量越高，预示着胰岛素响应越好。该项研究还显示，参与者的基因一定程度上预测了人体肠道中丁酸盐的合成能力，微生物群结构也更加广泛——这一发现在4000多人的不同群体中得到证实。 随后是因果关系的检验。如果胰岛素敏感性的改变导致微生物菌群变化（而不是微生物菌群扰动胰岛素生理机能），所有已知的影响胰岛素敏感性的遗传因素也应该可以预测一个人丁酸的产生能力。但事实并非如此，这表明，微生物菌群结构和胰岛素响应相关的基因影响肠道微生物菌群，进而扰乱胰岛素信号。 研究小组还发现，基因变异提高了另一种来源于细菌的SCFA——丙酸，在粪便中的含量，增加了2型糖尿病的风险。这些发现为代谢性疾病的个性化治疗铺平了道路。 亮点五：分娩方式与肠道菌群 一个人的肠道微生物菌群是根据其所接触的细菌以及在其早期发育阶段这些微生物如何成功地在肠道内定植来塑造的。由英国辛克斯顿Wellcome Sanger中心的Trevor Lawley和伦敦大学学院的Nigel Field主导的一项研究表明，剖腹产会从根本上影响新生儿的微生物群，而以这种方式出生的婴儿往往是医院中条件性定植细菌的宿主。 研究人员观察了596名出生后不久和月龄为8-10个月的健康婴儿，发现当婴儿出生4天时，剖腹产婴儿的微生物菌群与阴道产婴儿的明显不同。尽管剖腹产婴儿的微生物菌群在出生后的前三周逐渐向阴道出生婴儿的微生物群靠近，但在婴儿期仍存在显著差异。 剖腹产婴儿的微生物菌群最显著的差异之一是拟杆菌属的丰度较低。在医院通过剖腹产出生的新生儿的微生物菌群中发现的细菌，在出生后的几个月里急剧下降，但是这些细菌与 8 个月左右的顺产婴儿相比相对常见。这些差异是因剖腹产婴儿在出生时与母体微生物菌群接触有关。但这项研究也发现，当阴道分娩的母亲在产前接受预防性抗生素治疗时（几乎所有剖腹产的女性都会接受预防性抗生素治疗），她们婴儿的微生物菌群中的拟杆菌含量也很低。 剖腹产和接触抗生素都与儿童过敏的发生有关。尽管这项研究没有提供直接证据证明微生物菌群的改变与疾病发生之间有直接联系，但它确实提出了一个问题：即一个完全不同的初始肠道微生物菌群是否具有长期的影响。 亮点六：无微生物增益的减重 法国科学家研究了重度肥胖症患者的微生物菌群，以及肥胖症手术后微生物菌群的变化。巴黎索邦大学的Karine Clément和她的同事进行的这项研究表明，大多数严重肥胖人群肠道微生物菌群都很贫乏，而且术后体重减轻和代谢健康改善并没有伴随着微生物多样性的全面恢复。 通过定量分析全基因组多样性和术前、术后血清中微生物菌群相关代谢物水平来分析微生物菌群。该试验四分之三的参与者都属于低微生物基因丰富度组，相比之下，这一比例在中度肥胖人群中为 20～40%。当研究人员寻找代谢物和微生物菌群结构之间的相关性时，他们发现9种代谢物受到微生物菌群变化的影响。 减肥手术，即胃束带或者旁路手术，使微生物的多样性增加了 25~40%，但平均水平仍然低于正常体重人群。 术后 1 年，减肥效果立竿见影。有些人在术后 5 年中依然持续着低水平多样性。 研究表明，在外科手术的同时，应用策略纠正与严重肥胖相关的肠道失调，可以进一步改善代谢功能。 |
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